外文翻译 汽车后桥直焊缝焊接专机设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流外文翻译 汽车后桥直焊缝焊接专机设计.精品文档.本科生毕业设计（论文）外文翻译毕业设计（论文）题目：汽车后桥直缝焊接专机设计外文题目：SENSITIVITY ANALYSIS FOR REDUCING CRITICAL RESPONSESAT THE AXLE SHAFT OF A LIGHTWEIGHT VEHICLE译文题目：减轻轻型车后桥共振反应的灵敏度分析学 生 姓 名： 张昊伟 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名： 王赫莹 评 阅 日 期： 减轻轻型车后桥共振反应的灵敏度分析摘要共振反应是经常发生在轻型车的耦合的扭转梁轴

2、（CTBA）上的一种现象。然而，修改车轴设计是受到很多限制的，但是悬挂系统必须满足汽车转向性能等要求。传统灵敏度分析不能提供实用的共振行为信息，因为传统分析只分析了标准的车辆车轴。本文提出了一种新的灵敏度分析，它是在可传递性比率(TRs)的基础上建立的。这种分析不同于传统分析，车辆车轴以外的其他部件也可以成为被分析对象。这种新分析方法提出的设计修改在仿真模拟结果表明：汽车后桥的振动大大减少了。新灵敏度分析方法大大减小了轻型车后桥设计的难度，车辆后桥的共振响应也可以有效地控制。关键词:共振反应、灵敏度分析、传递函数、设计修改、多体半车模型1.简介CTBA是一个创新的悬架模型，它简化了轻型车辆的结

3、构减少了制造成本，并且它同时也保持了所需的模块的功能，比如车辆原地转向。的主要缺点CTBA模型会产生共振，驱动轴经常产生噪音。车轴制动时车轴频繁的发出的200赫兹到400赫兹的噪音。 (图一)。先前的研究的结构共振CTBA模型只关注粘滑运动时制动盘和垫片。最近，一些受到中断振动路径启发的改进设计建议被报道。现在，在汽车工程开发中已经对几种制动性噪声和振动反应提出了方法和对策。模态参与因子（MPFs）已被广泛使用，它是一个相邻零件耦合引起的灵敏度指标。该模型的常见例子是耦合问题时的制动系统噪声；此设计方法是基于MPF提出的。不过,MPF方法不能被用于CTBA引起的共振问题，因为的噪音是不同机制引

4、起的。关键部位的共振问题可以利用灵敏度分析有效解决。CTBA的共振模型是经常被用在复杂的结构中如在车辆悬架模块，和敏感度分析中。这种模型能使我们能够确定对最敏感组件进行修改。尽管不同的灵敏度分析方法存在，如有限差分分析，和半解析方法，这些方法需要准确的动态信息,如特征值和特征向量实现。现有的分析方法的共振行为很难直接应用，因为他们需要精确的系统CTBA模块识别特征值和特征向量。如果灵敏度分析可以只使用以执行现场响应数据，可以获得的反应准确的灵敏度结果至关重要；此外，大量时间数据将被保存。图1车辆的制动噪声的分类系统。 本文提出了一种新的基于灵敏度分析传递性比率（TRS）来确定合适的部件，最小的

5、设计变化减少部件车轴轴临界响应。敏感性分析是通过模拟验证一五自由度（5DOF）振动系统。本文提出的灵敏度分析应用于轻型车辆CTAB模块。虽然MPF的方法确定候选部件，对它进行设计修改，但该组件可以不实际的改良。本文提出的灵敏度分析鉴定为适当的组件改性。利用多体动力学仿真，我们证实了一个大的振动可以通过一个小的设计修改实现组件来减小。的灵敏度分析是基于设计最小化原则灵敏度与TR的大小成反比。可以描述使用一个简单的线性开环系统，它是单自由度振动路径的一部分。如果一个小的设计改变了在节点2，然后动态系统的相应可以在节点2和3上。2灵敏度的应用分析2.1车辆的测试信号的采集一辆1000CC500千克的

6、轻型车辆在现场试验进行采集和分析的共振响应信号。测试车辆和传感器，如图7所示。记声计被安装在靠近左后轮，与车速表连接到后保险杠。加速度计被安装在不同的点在CTBA和汽车制动中。CTAB组成的轴，纵臂，和一个支架中有一个简单的降低制造成本的结构设计。LMS树状信号采集系统被用来获取传感器的信号。图7安装在测试车辆的传感器。图8车辆组件和配置加速度计的安装位置。据研究CTBA的共振反应发生在低速、高湿度和低温。因此,汽车测试在以下条件下进行：(1) 制动盘或卡尺装全是湿的；(2) 直到制动模块的温度降低到足够小之前车辆驱动制动不采取任何行动；此外测试车辆的速度10，20，和30公里/小时和三个刹车

7、动作：没有刹车,缓慢制动和紧急制动。测试模式表2所示。表2实验汽车的测试模式辆测试结果在表3中做了总结。关键响应信号很明显当车辆速度等于或小于10公里/小时在相反的方向。汽车不刹车情况下速度保持10公里/小时下的测试环境下，半轴的垂直加速度测量如图9。表3车辆振动一代测试结果注：字母“o”和“x”表示发生与否，分别在车轴的共振。图9汽车在10公里/小时行驶时半轴的垂直加速度(a)有制动(b)没有制动3.2半轴的关键光谱检测使用小波分析因为在车辆测试获得的传感器信号容易被来自源引擎或地面的噪声污染，信号处理需要过滤噪音。本次实验中离散小波变换(DWT)是用于检测的主要频率CTBA模块的共振响应的

8、。DWT的能力是检测隐藏元素在嘈杂的信号，将信号分解为近似值和细节。在分析原始信号后，原始信号分解成三个层次(D1,D2,和D3)和一个近似(A3)。并对信号进行了离散分分析和傅里叶变换(DFT)。原始的频率和D2信号如图10所示。尽管主要峰值330赫兹可以识别，但另一个190的峰值在利用DWT后才被发现。图10相关的共振反应频率（a）没有经过DWT处理的原始信号（b）经过DWT处理后的信号3.3应用灵敏度的方法和关键反应问题3.3.1使用MPF的灵敏度分析频率响应函数的每个节点是通过测试车辆完整行进过程中的震动反应的。一个脉冲力施加在CTBA(节点1)中并对20个节点的加速度振动轨迹进行测量

9、。此外对模态参数进行提取，通过执行独立模态分析每个组件的使用动态。除了CTAB所有的组件有一个低1000赫兹的刚性模式。特别是，在后桥第三和第五弯曲模式是特别容易响应的主要频率。计算在各组分接在190和330赫兹的频率后。结果表明，结果表明，轴造成明显的共振反应。然而，CTBA的设计不可能改善共振响应，因为修改CTBA对行驶舒适和主要汽车功能有显著的影响。3.3.2新组件灵敏度分析先前的研究CTBA的关键行为模块报道，车轴的共振行为不利于系统的稳定，一个相应的的制动噪声传播模块。考虑到关键反应传输从CTBA制动模块,两个振动路径假设如下：路径1：轴纵臂托架丁字形板盘路径2：轴纵臂托架丁字形板卡

10、尺在测量节点在图中,较长节点的路径选择和一个新的振动灵敏度分析进行了190赫兹和330年赫兹频率。每个组件的计算灵敏度表5所示。半轴是最节点2关键位置在330赫兹,而落后的节点手臂和支架在190赫兹的最大灵敏度。不同于CTBA,纵臂和支架是合适的组件进行设计修改。3.4使用该设计方法进行设计修改基于灵敏度分析提出的设计修改策略集中在最小的变化的组件如支架和纵臂。螺栓的数量和支架的大小会改善夹紧刚度和阻尼。此外,纵臂的厚度的增长会让汽车结构变坚固。所提出的设计变更进行验证是使用计算机辅助工程（CAE）为基础的参数进行研究的。MSC Adams是一个多体半车模型。Adams模型的准确性增强了整合C

11、TBA的灵活方式和制动盘模态分析结果。半车模型的仿真在进行的5公里/小时的速度没有任何噪音。在模拟、半轴的反应追踪中显示了加速度的峰值。设计修改后仿真结果表明，汽车后桥共振水平峰值从190赫兹到330赫兹之间分别减少了63%和63%。虽然设计修改是专注于改善反应在190赫兹，半轴响应降低明显在190年和330赫兹,因为修改也影响了TR组件在330赫兹。4结论新灵敏度分析用可传递性比率(TRs)来识别汽车最敏感组件如支架和手臂，提出了解决汽车后桥共振反应的方法从TR的方法。在测试中，测试车辆主要的半轴震动频率从190赫兹到330赫兹。拟议中的使用进行了灵敏度分析响应测量车辆测试期间同时进行MPFs平行分析。虽然能确定对MPFs提出设计修改但这部分几乎不能被改动。提出的灵敏度分析确定了两个可修改的组件如支架和纵臂。设计修改策略是使用半车验证与Adams仿真。仿真结果表明，汽车后桥共振水平峰值从190赫兹到330赫兹之间分别减少了63%和63%。因此,拟议中的灵敏度分析可能成为今后主要的后桥共振分析方法。声明这项研究是由SNU-IAMD和韩国教育与人力资源开发项目部支持的。此外，这项研究由CVT项目资助(批准号知识经济部的10038467)，韩国。